ES2345052T3 - Elemento de muelle hidroneumatico para vehiculos automoviles, especialmente vehiculos sobre orugas. - Google Patents
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- F16F9/52—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics in case of change of temperature
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Abstract
Elemento de muelle hidroneumático para vehículos con dos muelles dispuestos en paralelo uno con otro y configurados como muelles de gas, caracterizado por una carcasa (1) con un recinto interior cilíndrico en el que están dispuestos dos segmentos tubulares (4, 5) guiados telescópicamente uno dentro de otro en forma desplazable, en donde un primer muelle presenta un pistón anular móvil en la zona de un recorrido de muelle entre el estado de contracción elástica completa (figura 1C) y un estado prefijado de expansión elástica parcial, cuyo pistón anular está formado por un tubo exterior (5) y es bloqueado en su movimiento por un tope (1.1) al alcanzarse el estado de expansión elástica parcial, y un segundo muelle operativo a lo largo de toda la extensión del recorrido de muelle presenta un tubo interior (4) guiado telescópicamente en el tubo exterior (5), y la superficie de pistón operativa (5.1) del primer muelle está dispuesta en el tubo exterior (5) y la superficie de pistón operativa (4.1, 4.2) del segundo muelle está dispuesta en el tubo interior (4), y en donde, para su empleo en un vehículo sobre orugas con miras a limitar el recorrido de expansión elástica a elevada temperatura del elemento de muelle y bajo carga estática, el primer muelle es operativo solamente en la zona del recorrido de muelle entre el estado de contracción elástica completa y el estado estático del elemento de muelle y está dimensionado de modo que a todas las temperaturas de funcionamiento dicho primer muelle esté en condiciones de expandirse elásticamente bajo carga estática hasta el estado estático y sea desconectado por el tope al sobrepasarse el estado estático, y el segundo muelle está dimensionado también de modo que a todas las temperaturas de funcionamiento y bajo carga estática esté en condiciones de expandirse elásticamente hasta el estado estático, pero no más allá de éste, y en donde el pistón anular va guiado en una cámara de gas (2-2.3), en donde las superficies de pistón operativas (5.1, 4.1, 4.2) de los dos muelles están vueltas hacia la cámara de gas y una primera cámara de líquido (3) está formada entre el tubo interior (4) y la pared interior de la carcasa (1) o la pared interior del tubo exterior (5), y la primera cámara de líquido (3) está unida con una segunda cámara de líquido (3.3) a través de un miembro de amortiguación hidráulico (3.1).
Description
Elemento de muelle hidroneumático para vehículos
automóviles, especialmente vehículos sobre orugas.
La invención concierne a un elemento de muelle
hidroneumático para vehículos con las características del respectivo
preámbulo de las reivindicaciones 1, 2 y 6 independientes. Tales
elementos de muelle son en sí conocidos.
En el documento ES 2221514 se describe un
cilindro de suspensión oleoneumático que permite mantener
prácticamente constante la altura de un vehículo con respecto al
suelo, independientemente de que el vehículo circule en vacío o
presente una carga considerable.
Este cilindro de suspensión oleoneumático
conocido comprende un cilindro hidráulico formado por una envolvente
exterior y dos o más pistones telescópicos concéntricos. El
cilindro hidráulico está unido por una tubería con un acumulador
que presenta una cámara de acumulación para el aceite desalojado por
el cilindro hidráulico y una cámara de gas comprimido, estando las
dos cámaras separadas una de otra por una membrana elástica. El
pistón exterior de los dos pistones telescópicos posee un disco de
tope que, después de un recorrido de movimiento prefijado del
pistón exterior, descansa sobre el pistón interior y, por tanto,
limita el recorrido de movimiento del pistón exterior. Las
superficies operativas de los pistones exterior e interior están
vueltas hacia el líquido hidráulico. Al aumentar la carga se mueve
primero el pistón exterior hasta su desconexión por el disco de
tope, a través del cual se transmite entonces el esfuerzo al pistón
interior.
Al producirse un calentamiento aumenta la
presión dentro de un elemento de muelle hidroneumático de esta clase
y el vehículo tiene tendencia a ballestear en mayor medida.
En vehículos sobre orugas se impide el ballesteo
por medio de la cadena de orugas. Esto tiene la consecuencia de que
la tensión de la cadena puede elevarse hasta valores inadmisibles.
Por este motivo, se han tenido que prever hasta ahora medidas en
vehículos sobre orugas para impedir una tensión inadmisiblemente
alta de la cadena de arrastre. Esto puede efectuarse por medio de
tensores de cadena que tienen que ser ajustados nuevamente una y
otra vez por la tripulación, o bien tienen que preverse mecanismos
mediante los cuales se regule posteriormente la presión en el
elemento de muelle durante la marcha. La invención se basa en el
problema de configurar un elemento de muelle hidroneumático con las
características indicadas en el preámbulo de las reivindicaciones
1, 2 y 6 de modo que, sin mecanismos de medida y regulación
adicionales y con independencia de la temperatura, se ajuste dicho
elemento en su posición estática para que no sea necesario un
reajuste de la tensión de la cadena de arrastre al producirse un
calentamiento de ésta.
La solución de este problema se obtiene en
principio con las características de la parte caracterizadora de
las reivindicaciones 1, 2 y 6 independientes. En las
reivindicaciones subordinadas se describen perfeccionamientos
ventajosos de la invención.
Una idea básica de la invención consiste en
configurar el elemento de muelle de modo que, durante el movimiento
de expansión elástica con un recorrido de muelle prefijado, se
genere un salto en la curva característica fuerza de
muelle-recorrido de muelle del elemento de muelle,
mediante el cual se aminore la fuerza del muelle en una cuantía
prefijada. Se consigue así que incluso en estado caliente la fuerza
disponible no sea suficiente para generar recorridos de expansión
elástica inadmisiblemente grandes o tensiones inadmisiblemente altas
de la cadena de arrastre.
El principio de solución según la invención
parte del conocimiento de que una construcción del elemento de
muelle hidroneumático con dos muelles de gas dispuestos en serie o
en paralelo uno con otro crea la posibilidad de influir sobre la
curva característica de todo el elemento de muelle de modo que en el
estado estático se presente un salto de la curva característica que
dé lugar a que, cuando el vehículo está en estado de reposo, es
decir, bajo carga estática, el elemento de muelle o los
\hbox{elementos de muelle pasen, a cualquier temperatura de
funcionamiento, a un estado estático prefijado.}
Como se describe en las reivindicaciones
subordinadas y se explica con ayuda de ejemplos de realización
expuestos más adelante, el principio de solución anteriormente
citado puede materializarse de maneras diferentes. En formas de
realización especialmente sencillas y prácticas se bloquea
internamente una parte de las superficies operativas de los
pistones durante la expansión elástica en una posición determinada,
estando sintonizadas las superficies de los pistones de modo que la
fuerza operativa remanente no sea suficiente ni siquiera en estado
caliente del elemento de muelle para elevar el vehículo hasta más
allá de la posición deseada o para incrementar inadmisiblemente la
tensión de la cadena de arrastre.
En lo que sigue se explican con más detalle
ejemplos de realización del elemento de muelle hidroneumático según
la invención con ayuda de los dibujos adjuntos.
En los dibujos muestran:
La figura 1A, en representación en sección, una
primera forma de realización de un elemento de muelle en estado
elásticamente expandido;
La figura 1B, en una representación análoga a la
figura 1A, el elemento de muelle en estado estático;
La figura 1C, en una representación análoga a la
figura 1A, el elemento de muelle en estado elásticamente
contraído;
La figura 2A, en una representación análoga a la
figura 1A, otra forma de realización de un elemento de muelle
hidroneumático en estado elásticamente expandido;
La figura 2B, en una representación análoga a la
figura 2A, el elemento de muelle en estado estático;
La figura 2C, en una representación análoga a la
figura 2A, el elemento de muelle en estado elásticamente
contraído;
La figura 3A, en una representación análoga a la
figura 1A, una tercera forma de realización de un elemento de
muelle hidroneumático en estado elásticamente expandido;
La figura 3B, en una representación análoga a la
figura 3A, el elemento de muelle en estado estático;
La figura 3C, en una representación análoga a la
figura 3A, el elemento de muelle en estado elásticamente contraído;
y
La figura 4, la curva característica de un
elemento de muelle según uno cualquiera de los ejemplos de
realización de las figuras 1A a 3C.
El elemento de muelle hidroneumático
representado en las figuras 1A a 1C posee una carcasa 1 en la que
está dispuesta una cámara de gas que está constituida por varios
tramos. El primer tramo 2.3 de la cámara de gas está configurado
como un recinto interior cilíndrico de la carcasa 1 en el que va
guiado el tubo exterior 5 de dos segmentos tubulares 4 y 5 guiados
telescópicamente. El extremo del tubo exterior 5 vuelto hacia el
primer tramo 2.3 de la cámara de gas forma la superficie operativa
5.1 de un pistón anular que está configurado como pistón abierto.
Esto significa que el primer tramo 2.3 de la cámara de gas está
unido con el recinto interior 2 del segmento tubular 4 a través de
la abertura de la superficie 5.1 del pistón. Las superficies del
pistón vueltas hacia el primer tramo 2.3 de la cámara de gas están
divididas en dos porciones, encontrándose una primera porción de
superficie prefijada en la pared frontal del tubo exterior 5,
mientras que una segunda porción prefijada 4.1 y 4.2 está dispuesta
en el tubo interior 4. Cuando el tubo interior 4 está completamente
introducido en el tubo exterior 5 (figuras 1B y 1C), este tubo se
apoya en un tope interior del tubo exterior 5. Como puede deducirse
de los dibujos, el primer tramo 2.3 de la cámara de gas está unido,
a través de un canal de unión 2.2, con un segundo tramo 2.1 de la
cámara de gas cuyo eje discurre dentro de la carcasa 1 a una
distancia prefijada y en dirección paralela con respecto al eje del
primer tramo 2.3. Asimismo, en la carcasa 1 está formada una
primera cámara de líquido 3 que está configurada como un recinto
anular entre el tubo interior 4 y la pared interior de la carcasa 1
o la pared interior del tubo exterior 5. Esta primera cámara de
líquido 3 está unida, a través de un canal de unión 3.2 y un miembro
de amortiguación hidráulico 3.1, con una segunda cámara de líquido
3.3 que está dispuesta también dentro de la carcasa 1 y cuyo eje
discurre paralelamente al eje del primer tramo 2.3 de la cámara de
gas. En el ejemplo de realización representado la segunda cámara de
líquido 3.3 está situada en posición coaxial al segundo tramo 2.1 de
la cámara de gas.
En la carcasa 1 y en el tubo interior 4 guiado
hacia fuera están dispuestos unos mecanismos de fijación 6.1 y 6.2,
respectivamente, para fijar el elemento de muelle entre el balancín
y la carcasa del vehículo de orugas no representado. El
funcionamiento del elemento de muelle según las figuras 1A a 1C es
el siguiente. En el estado de completa contracción elástica según
la figura 1C, tanto el tubo exterior 5 como el tubo interior 4 de
los segmentos tubulares desplazables telescópicamente uno dentro de
otro y que forman un puntal de suspensión elástica se aplican al
extremo - izquierdo en la figura 1C - del recinto interior
cilíndrico que forma el primer tramo 2.3 de la cámara de gas.
Durante el movimiento de expansión elástica, el tubo exterior 5 con
la superficie de pistón 5.1 y el tubo interior 4 con las superficies
de pistón 4.1 y 4.2 se mueven primero al mismo tiempo hacia la
derecha hasta el estado estático representado en la figura 1B. El
aceite que sale del recinto anular de la primera cámara de líquido
3 durante este movimiento llega a la segunda cámara de líquido 3.3.
En el estado estático representado en la figura 1B el tubo exterior
5 choca por el lado derecho con un tope 1.1 dispuesto en el recinto
interior cilíndrico de la carcasa 1 y, por tanto, se bloquea la
superficie de pistón 5.1 en su movimiento ulterior y ésta ya no es
operativa. Al producirse una expansión elástica adicional hacia la
posición según la figura 1A, solamente se mueve todavía el tubo
interior 4 dentro del tubo exterior 5, de modo que solamente son
operativas todavía las superficies de pistón 4.1 y 4.2 dispuestas en
el tubo interior 4 y, por tanto se ha empequeñecido la superficie
de pistón operativa total. Por consiguiente, se hacen más pequeñas
las fuerzas que actúan durante la expansión elástica adicional. La
distribución de las superficies de pistón operativas se elige de
modo que, al producirse un calentamiento del elemento de muelle y
una presión de gas correspondientemente creciente en los dos tramos
2.3 y 2.1 de la cámara de gas, las fuerzas originadas ya no sean
suficientes para elevar el vehículo hasta más allá de la posición
deseada.
La construcción de un elemento de muelle
hidroneumático, representada en las figuras 1A a 1C, puede
describirse según el principio de solución mencionado al principio
como una disposición en paralelo de dos muelles de gas, estando
materializado el primer muelle por la superficie anular 5.1 del tubo
exterior 5 de los segmentos tubulares telescópicos y estando
materializado el segundo muelle por las superficies de pistón 4.1 y
4.2 del tubo interior 4 de los segmentos tubulares.
La forma de realización de un elemento de muelle
hidroneumático representada en las figuras 2A a 2C se diferencia ya
de la forma de realización anteriormente descrita en que aquélla
presenta dentro de una carcasa 11 dos cámaras de gas 12 y 12.1
separadas una de otra. La primera cámara de gas 12 está formada por
el recinto interior de los segmentos tubulares telescópicamente
guiados 14 y 15, siendo el tubo exterior 15 un pistón cerrado y
estando éste dispuesto en el recinto interior cilíndricamente
configurado de la carcasa 11, el cual representa una primera cámara
de líquido 13. La superficie frontal 15.1 del pistón vuelta hacia la
primera cámara de líquido 13 es más grande que las superficies
frontales 14.1 y 14.2 del tubo interior 14 situadas dentro de la
primera cámara de gas 12. La segunda cámara de gas 12.1 del elemento
de muelle está dispuesta dentro de la carcasa 11 de tal manera que
su eje discurra paralelamente al eje de la primera cámara de gas 12.
Coaxialmente a la segunda cámara de gas 12.1 está dispuesta una
segunda cámara de líquido 13.3 que está unida con la primera cámara
de líquido 13 a través de un miembro de amortiguación hidráulico
13.1 y un canal de unión 13.2. La segunda cámara de líquido 13.3
está separada de la segunda cámara de gas 12.1 por un pistón de
separación móvil 16.
El funcionamiento de la forma de realización
según las figuras 2A a 2C es el siguiente.
En la posición elásticamente contraída
representada en la figura 2C el tubo interior 14 de los dos
segmentos tubulares se ha introducido completamente en el tubo
exterior 15 y se apoya en el lado trasero de la superficie frontal
15.1. Los recintos anulares 15.2 y 15.3 originados entre el tubo
interior 14 y la pared interior de la carcasa 11 o la pared
interior del tubo exterior 15 tienen la presión atmosférica en esta
forma de realización.
La construcción de un elemento de muelle
hidroneumático representada en las figuras 2A a 2C puede describirse
como una disposición en serie de dos muelles de gas, en donde el
primer muelle está materializado por la superficie de pistón
cerrada 15.1 en el tubo exterior 5 de los segmentos tubulares
telescópicamente guiados y el segundo muelle está materializado por
las superficies de pistón 14.1 y 14.2 en el tubo interior 14 de los
segmentos tubulares.
Durante el movimiento de expansión elástica el
tubo exterior 15, en el estado estático representado en la figura
2B, llega al tope interior 11.1 del recinto cilíndrico dentro de la
carcasa 11 y, por tanto, se bloquea el movimiento adicional del
tubo exterior 15 y, con ello, de la superficie frontal 15.1. Esto
tiene la consecuencia de que el primer muelle ya no puede entrar en
acción. La expansión elástica adicional desde el estado estático
según la figura 2B hasta la posición elásticamente expandida según
la figura 2A se desarrolla ahora solamente bajo la acción del
segundo muelle. Dado que se ha ajustado aquí una presión más baja,
este muelle, al calentarse, no puede expandirse elásticamente hasta
más allá de la posición estática. Al producirse un calentamiento de
los muelles de gas en el estado estático según la figura 2B, el
aumento de presión en la segunda cámara de gas 12.1 no desarrolla
ninguna clase de acción sobre la expansión elástica. Las superficies
de pistón operativas pueden estar ajustadas de modo que, al
aumentar la temperatura, no se presente tampoco una elevación del
vehículo. Mediante un tope 14.3 dispuesto en el tubo interior 14 se
limita el máximo recorrido de expansión elástica.
En la forma de realización del elemento de
muelle según las figuras 3A a 3C están dispuestas también dentro de
una carcasa 21 dos cámaras de gas separadas una de otra, estando
formada nuevamente la primera cámara de gas 22 por el recinto
interior de los segmentos tubulares 24 y 25 guiados telescópicamente
uno dentro de otro. En este ejemplo de realización el segmento
tubular introducido en la carcasa está realizado como un tubo
interior 25 y el segmento tubular extraído de la carcasa está
realizado como un tubo exterior 24. El extremo cerrado del tubo
interior 25 hacia una primera cámara de líquido 23 forma la primera
superficie de pistón operativa 25.1. El tubo interior 25 posee un
diámetro más pequeño que el de la primera cámara de líquido 23 y va
guiado únicamente en el tubo exterior 24. El tubo exterior 24 va
guiado en la primera cámara de líquido 23. La superficie de pistón
operativa del tubo exterior 24 hacia la cámara de líquido 23 está
configurada como una superficie anular 24.2 entre la carcasa 21 y
el tubo interior 25.
El movimiento de extensión máximo de los dos
segmentos tubulares telescópicamente guiados 24 y 25 está limitado
por topes 24.3. Las superficies de pistón operativas vueltas hacia
la primera cámara de gas 22 son más pequeñas que la suma de las
superficies de pistón operativas 25.1 y 24.2. En la carcasa está
dispuesta una segunda cámara de gas 22.1 cuyo eje discurre a una
distancia prefijada y en paralelo con respecto al eje de la primera
cámara de gas 22. Coaxialmente a la segunda cámara de gas 22.1 está
situada la segunda cámara de líquido 23.3, la cual está unida con
la primera cámara de líquido 23 a través del miembro de
amortiguación hidráulico 23.1 y el canal de unión
23.2.
23.2.
La construcción de un elemento de muelle
hidroneumático representada en las figuras 3A a 3C puede describirse
como una disposición en paralelo de dos muelles de gas, en donde el
primer muelle está materializado por la superficie de pistón 24.1
del tubo exterior 24 de los segmentos tubulares telescópicos y el
segundo muelle está materializado por la superficie de pistón 25.1
del tubo interior 25 y la superficie anular 24.2 del tubo exterior
24 de los segmentos tubulares.
En las formas de realización según las figuras
1A a 1C y 3A a 3C el segundo muelle actúa a lo largo de todo el
recorrido de muelle, y el primer muelle y el segundo muelle tienen
que estar dimensionados de modo que, a todas las temperaturas de
funcionamiento, estén en condiciones de expandirse elásticamente
bajo carga estática hasta el estado estático. El segundo muelle
tiene que estar dimensionado de modo que, a ninguna temperatura de
funcionamiento, se expanda elásticamente bajo carga estática hasta
más allá del estado estático.
En la forma de realización según las figuras 2A
a 2C el segundo muelle actúa solamente a lo largo del recorrido de
muelle desde el estado estático hasta el estado de expansión
elástica completa. El segundo muelle tiene que estar dimensionado
de modo que, a ninguna temperatura de funcionamiento, se expanda
elásticamente bajo carga estática hasta más allá del estado
estático. El primer muelle tiene que estar dimensionado de modo que,
bajo carga estática y a todas las temperaturas de funcionamiento,
esté en condiciones de expandirse elásticamente hasta el estado
estático.
Para conseguir el funcionamiento deseado se
tienen que satisfacer en la forma de realización según las figuras
3A a 3C unas determinadas condiciones marginales para el cálculo del
nivel de presión en el estado estático (figura 3B), las cuales
forman así el fundamento para el diseño del elemento de muelle.
Sean p1 la presión preajustada en la primera
cámara de gas 22 y p2 la presión correspondiente en la segunda
cámara de gas 22.1. Asimismo, sean A1 el tamaño de la superficie de
pistón operativa en la primera cámara de gas y A2 el tamaño de la
suma de las superficies de pistón vueltas hacia la primera cámara de
líquido 23, así como sea K la fuerza de apoyo estática. Las
presiones p1 y p2 tienen que estar ajustadas entonces de modo que
se cumpla, en el estado frío del elemento de muelle, la relación
siguiente:
p1 \cdot A1 +
p2 \cdot (A2 - A1) \geq
K.
El funcionamiento básico de la forma de
realización según las figuras 3A a 3C es el siguiente.
Durante el movimiento desde el estado
elásticamente contraído (figura 3C) hasta el estado estático (figura
3B) cooperan la primera cámara de gas 22 y la segunda cámara de gas
22.1, a cuyo fin se mueve primero el tubo exterior 24 hacia fuera,
mientras que el tubo interior 25 se aplica con el pistón 25.1 al
tope situado dentro de la carcasa 21. El líquido circula desde la
segunda cámara de líquido 23.3 hasta el recinto anular entre el
tubo interior 25 y la pared interior de la carcasa. En el estado
estático (figura 3B) el tubo exterior 24 y el tubo interior 25 se
han extendido hacia fuera uno de otro hasta el tope 24.3, y durante
la expansión elástica adicional actúa solamente todavía la segunda
cámara de gas 22.1. En el estado estático la carga es soportada,
según la relación anteriormente indicada, por ambos muelles de gas.
Al producirse un calentamiento del gas, el tubo interior 25 y, por
tanto, el pistón 25.1 son bloqueados por el tope 24.3. Dado que con
el calentamiento se dilata también el gas contenido en el segundo
muelle de gas 22.1, el pistón 25.1 se separaría de la pared del
cilindro. En este caso, la carga sería soportada solamente todavía
por el muelle de gas de la segunda cámara de gas 22.1. Sin embargo,
la fuerza de este muelle no es suficiente debido a que p2 \cdot
A2 \leq K, y así el pistón 25.1 se aplica nuevamente a la pared
del cilindro y se cumple la relación:
p1 \cdot A1 +
p2 \cdot (A2 - A1) \leq
K.
Para que no se desplace la posición estática se
tiene que cumplir además:
p2 \leq
p1.
Gracias a esta diferencia de presión se consigue
el salto en la curva característica del elemento de muelle. La
curva característica fuerza de muelle-recorrido de
muelle de todas las formas de realización del elemento de muelle
descritas con ayuda de las figuras 1A a 3C es en principio de la
misma constitución y se representa a título de ejemplo en la figura
4. La evolución de la curva característica en el estado calentado
del elemento de muelle se ha representado aquí con una curva de
trazo continuo y la evolución correspondiente de la curva
característica en el estado frío se ha representado aquí con una
curva en línea de trazos. Puede apreciarse que la curva
característica del elemento de muelle da un salto en la posición
estática de la contracción elástica.
Claims (10)
1. Elemento de muelle hidroneumático para
vehículos con dos muelles dispuestos en paralelo uno con otro y
configurados como muelles de gas, caracterizado por una
carcasa (1) con un recinto interior cilíndrico en el que están
dispuestos dos segmentos tubulares (4, 5) guiados telescópicamente
uno dentro de otro en forma desplazable, en donde un primer muelle
presenta un pistón anular móvil en la zona de un recorrido de muelle
entre el estado de contracción elástica completa (figura 1C) y un
estado prefijado de expansión elástica parcial, cuyo pistón anular
está formado por un tubo exterior (5) y es bloqueado en su
movimiento por un tope (1.1) al alcanzarse el estado de expansión
elástica parcial, y un segundo muelle operativo a lo largo de toda
la extensión del recorrido de muelle presenta un tubo interior (4)
guiado telescópicamente en el tubo exterior (5), y la superficie de
pistón operativa (5.1) del primer muelle está dispuesta en el tubo
exterior (5) y la superficie de pistón operativa (4.1, 4.2) del
segundo muelle está dispuesta en el tubo interior (4), y en donde,
para su empleo en un vehículo sobre orugas con miras a limitar el
recorrido de expansión elástica a elevada temperatura del elemento
de muelle y bajo carga estática, el primer muelle es operativo
solamente en la zona del recorrido de muelle entre el estado de
contracción elástica completa y el estado estático del elemento de
muelle y está dimensionado de modo que a todas las temperaturas de
funcionamiento dicho primer muelle esté en condiciones de
expandirse elásticamente bajo carga estática hasta el estado
estático y sea desconectado por el tope al sobrepasarse el estado
estático, y el segundo muelle está dimensionado también de modo que
a todas las temperaturas de funcionamiento y bajo carga estática
esté en condiciones de expandirse elásticamente hasta el estado
estático, pero no más allá de éste, y en donde el pistón anular va
guiado en una cámara de gas (2-2.3), en donde las
superficies de pistón operativas (5.1, 4.1, 4.2) de los dos muelles
están vueltas hacia la cámara de gas y una primera cámara de líquido
(3) está formada entre el tubo interior (4) y la pared interior de
la carcasa (1) o la pared interior del tubo exterior (5), y la
primera cámara de líquido (3) está unida con una segunda cámara de
líquido (3.3) a través de un miembro de amortiguación hidráulico
(3.1).
2. Elemento de muelle hidroneumático para
vehículos con dos muelles que están configurados como muelles de
gas, en donde un primer muelle presenta un pistón (15) móvil en la
zona de un recorrido de muelle entre el estado de contracción
elástica completa (figura 2C) y un estado prefijado de expansión
elástica parcial en una cámara de líquido (13), cuyo pistón es
bloqueado en su movimiento por un tope (11.1) al alcanzarse el
estado de expansión elástica parcial, y un segundo muelle presenta
un pistón (14) guiado telescópicamente en el pistón (15) del primer
muelle, y la cámara de líquido (13-13.3) está
separada de una segunda cámara de líquido (12.1) por un elemento de
separación (16), caracterizado porque, para su empleo en un
vehículo sobre orugas con miras a limitar el recorrido de expansión
elástica a elevada temperatura del elemento de muelle y bajo carga
estática, el primer muelle es operativo solamente en la zona del
recorrido de muelle entre el estado de contracción elástica
completa y el estado estático del elemento de muelle y está
dimensionado de modo que dicho primer muelle, a todas las
temperaturas de funcionamiento, esté en condiciones de expandirse
elásticamente bajo carga estática hasta el estado estático y sea
desconectado por el tope al sobrepasarse el estado estático,
mientras que el segundo muelle está dimensionado de modo que, a
todas las temperaturas de funcionamiento y bajo carga estática, no
se expanda elásticamente hasta más allá del estado estático, estando
dispuestos en serie los muelles primero y segundo y siendo
operativo el segundo muelle únicamente en la zona del recorrido del
vehículo entre el estado estático y el estado de expansión elástica
completa.
3. Elemento de muelle según la reivindicación 2,
caracterizado porque el primer muelle presenta un pistón
cerrado (15) y el segundo muelle presenta una superficie de pistón
(14.1) que está vuelta hacia una primera cámara de gas (12) y que
se puede mover en la zona del recorrido de muelle entre el estado
estático (figura 2B) y el estado de expansión elástica completa
(figura 2A) del elemento de muelle.
4. Elemento de muelle según la reivindicación 2
ó 3, caracterizado porque el elemento de separación entre la
cámara de líquido (13.3) y la segunda cámara de gas (12.1) está
realizado en forma de un pistón de separación (16).
5. Elemento de muelle según la reivindicación 2
ó 3, caracterizado por una carcasa (11) con un recinto
interior cilíndrico en el que están dispuestos dos segmentos
tubulares (14, 15) guiados telescópicamente uno dentro de otro en
forma desplazable, en donde la primera cámara de gas está formada
por el recinto interior (12) de los segmentos tubulares y en el
extremo interior del tubo exterior cerrado (15) está dispuesta la
superficie de pistón operativa (15.1) del primer muelle, y el tubo
exterior (15), al alcanzarse el estado estático (figura 2B) del
elemento de muelle, corre hacia un tope (11.1) dispuesto en la
carcasa (11), y en donde la superficie de pistón operativa (15.1)
del primer muelle está vuelta hacia una primera cámara de líquido
(13) que está unida, a través de un miembro de amortiguación
hidráulico (13.1), con una segunda cámara de líquido (13.3) que
está separada de una segunda cámara de gas (12.1) por un pistón de
separación móvil (16).
6. Elemento de muelle hidroneumático para
vehículos con dos muelles que están configurados como muelles de
gas, en donde un primer muelle presenta un pistón (24) móvil en la
zona de un recorrido de muelle entre el estado de contracción
elástica completa (figura 3C) y un estado prefijado de expansión
elástica parcial (figura 3B) en una cámara de líquido (23), cuyo
pistón es bloqueado en su movimiento por un tope (24.3) al
alcanzarse el estado de expansión elástica parcial, y un segundo
muelle presenta un pistón (25) que va guiado telescópicamente en el
pistón (24) del primer muelle y que tiene su superficie de pistón
operativa (25.1) vuelta hacia la cámara de líquido (23),
caracterizado porque, para su empleo en un vehículo sobre
orugas con miras a limitar el recorrido de expansión elástica a
elevada temperatura del elemento de muelle y bajo carga estática, el
primer muelle es operativo únicamente en la zona del recorrido de
muelle entre el estado de contracción elástica completa y el estado
estático del elemento de muelle y está dimensionado de modo que, a
todas las temperaturas de funcionamiento, esté en condiciones de
expandirse elásticamente bajo carga estática hasta el estado
estático y sea desconectado por el tope (24.3) al sobrepasarse el
estado estático, en donde el primer muelle y el segundo muelle están
dispuestos en paralelo uno con respecto a otro y el primer muelle
presenta una superficie de pistón (24.1) que está vuelta hacia una
primera cámara de gas (22) y que puede moverse en la zona del
recorrido de muelle entre el estado de contracción elástica
completa (figura 3C) y el estado estático (figura 3B) del elemento
de muelle, y el segundo muelle presenta una superficie de pistón
(25.1) y una superficie de pistón anular (24.2) que pueden moverse
una con respecto a otra, en donde la superficie de pistón anular
(24.2) es operativa a lo largo de toda la extensión del recorrido
de muelle del elemento de muelle y la superficie de pistón (25.1)
es operativa a lo largo de la zona del recorrido de muelle entre el
estado estático (figura 3B) y el estado de expansión elástica
completa (figura 3A), y el segundo muelle está dimensionado también
de tal manera que, a todas las temperaturas de funcionamiento y
bajo carga estática, esté en condiciones de expandirse elásticamente
hasta el estado estático, pero no hasta más allá de éste (figura
3B).
7. Elemento de muelle según la reivindicación 6,
caracterizado por una carcasa (21) con un recinto interior
cilíndrico en el que están dispuestos dos segmentos tubulares (24,
25) guiados telescópicamente uno dentro de otro en forma
desplazable, en donde la primera cámara de gas está formada por el
recinto interior (22) de los segmentos tubulares, y el lado vuelto
hacia una cámara de líquido (23) en el extremo interior del tubo
interior cerrado (25) forma la superficie de pistón (25.1) y la
superficie de pistón anular (24.2) del tubo exterior (24) vuelta
hacia la cámara de líquido (23) forma las superficies de pistón
operativas del segundo muelle, y la superficie de pistón operativa
(24.1) del primer muelle está dispuesta en el recinto interior (22)
de los segmentos tubulares, y en donde la primera cámara de líquido
(23) está configurada como un recinto anular entre la pared
exterior del tubo interior (25) y la pared interior de la carcasa
(21) y está unida, a través de un miembro de amortiguación
hidráulico (23.1), con una segunda cámara de líquido (23.2) que está
separada de una segunda cámara de gas (22.1) por un pistón de
separación móvil (26).
8. Elemento de muelle según la reivindicación 7,
caracterizado porque las superficies de pistón operativas
están diseñadas y distribuidas y las presiones en las cámaras de gas
están ajustadas de modo que, en el estado frío del elemento de
muelle, se cumpla la relación siguiente:
p1 \cdot A1 +
p2 \cdot (A2 - A1) \geq
K,
en donde p1 es la presión en la
primera cámara de gas (22), p2 es la presión e la segunda cámara de
gas (22.1) y A1 es el tamaño de las superficies de pistón
operativas vueltas hacia la primera cámara de gas (22) y A2 es el
tamaño de las superficies de pistón operativas vueltas hacia la
primera cámara de líquido (23), y K es la fuerza de contacto
estática.
9. Elemento de muelle según la reivindicación 8,
caracterizado porque al menos en el estado calentado del
elemento de muelle se cumple la relación:
p2 \leq
p1.
10. Elemento de muelle según las
reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque los valores de
las superficies de pistón operativas y de las presiones se han
elegido de modo que en el estado calentado del muelle se cumpla
para la posición estática:
p2 \cdot A2
\leq
K.
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